亚麻纤维在脱胶过程中形态结构的变化

利用扫描电子显微镜研究温水浸渍法脱胶和酶法脱胶过程中亚麻纤维表面形态的变化情况。结果表明：使用这2种方法进行脱胶,纤维表面在脱胶过程中基本上都没有受到大的损伤,最后得到的纤维在表面形态上也无大的差别。采用X射线衍射法研究温水浸渍法脱胶和酶法脱胶中亚麻纤维结晶度、取向度的变化情况。结果表明：无论是温水浸渍法脱胶还是酶法脱胶,亚麻纤维的结晶度在脱胶过程中经过一系列的变化,最后都有一定程度的提高,而亚麻纤维的取向度在脱胶过程中自始至终都无明显变化。     

亚麻脱胶过程中纤维组成的变化

分别采用酶法与温水浸渍法对亚麻原茎进行脱胶,考察脱胶过程中亚麻韧皮纤维中果胶、半纤维素和纤维素含量的变化情况。结果表明,随着脱胶时间的延长,两种脱胶方法均导致了果胶和半纤维素含量的不断下降,纤维素含量不断上升。到达脱胶终点时,温水浸渍法脱胶亚麻纤维中果胶、半纤维素、纤维素的含量分别为2.68%、12.53%和73.97%;酶法脱胶后纤维中各组分的相应含量为2.06%、11.56%和77.89%。     

亚麻浸泡脱胶与短时间浸渍脱胶的比较

为进一步研究浸泡法与短时浸渍法亚麻脱胶体系,优化酶法亚麻脱胶工艺,分别研究了酶用量及pH值对浸泡法和浸渍法2种脱胶体系中还原糖、总糖含量及脱胶后亚麻纤维分裂度的影响。结果表明:2个脱胶体系的适宜酶用量均为5 g/L,浸泡法脱胶适宜pH值为3.7～4.0,短时浸渍法脱胶适宜pH值为4.8。浸泡法亚麻脱胶体系中还原糖和总糖含量均高于短时浸渍法脱胶,浸泡法脱胶的纤维一致性较好,而短时浸渍法脱胶在纤维分离度及酶液用量方面更具优势。     

法国亚麻纤维化学成分和纤维结构分析

通过定量分析方法对法国亚麻纤维的化学成分进行分析,得出其化学组分分别为:脂蜡质1.06%、水溶物2.96%、果胶3.45%、半纤维素19%、纤维素66.6%、木质素4.22%、灰分0.68%;对比发现法国亚麻纤维的果胶、半纤维素和纤维素含量比国产亚麻纤维含量高;脂蜡质、水溶物和木质素含量比国产亚麻纤维含量低;灰分含量差异不大。用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射法(XRD)等分析方法测定法国亚麻纤维微观形态结构和超分子结构,可知:法国亚麻纤维的内部分子结构紧密,纤维大分子在结晶区中排列较整齐,其取向度、结晶度比国产亚麻纤维稍高。通过对法国亚麻纤维成分和超分子结构形态的分析与研究为制定绿色环保的脱胶方案提供依据。     

嫩江水亚麻脱胶工艺的研究

采用经处理的嫩江水对亚麻原茎进行脱胶,以脱胶完成时间为指标,考察脱胶最适宜工艺条件,旨在开发出一套具有北方特色的、高效实用的亚麻温水浸渍法脱胶技术体系。分别考查脱胶加酶量,脱胶液初始pH值和脱胶助剂对脱胶效果的影响,同时采用正交试验确定最佳工艺条件。通过改进的Fried测试来判断纤维分离程度,确定脱胶终点。实验结果表明:在温度37℃,加酶量1∶20,添加尿素为脱胶助剂,脱胶初始pH值为9时,脱胶完成时间最短。     

改性处理对亚麻纤维形态结构和结晶度的影响

研究改性处理对亚麻纤维形态结构和结晶度的影响.采用改性技术对亚麻纤维进行处理,通过扫描电镜观察亚麻纤维形态结构的变化,用X射线衍射法测其结晶度的变化.试验表明,经改性后的纤维截面变圆、内腔变小、表面平滑且光泽感强,结晶度降低,晶粒尺寸减小.指出改性处理改善了亚麻织物的服用性能,为开发高档亚麻产品提供了有利条件.     

复合酶亚麻脱胶及纤维特性表征

为研究木聚糖复合酶对亚麻脱胶及脱胶纤维的特性的影响,分别采用木聚糖酶(E1)与果胶裂解酶(E2)、酸性聚半乳糖醛酸酶(E3)和碱性聚半乳糖醛酸酶(E4)的复合酶液进行亚麻脱胶,以单独采用各果胶酶脱胶作对比,研究复合酶对亚麻脱胶的作用,并对复合酶脱胶后亚麻纤维热学性能及纤维微观结构进行了表征。通过对脱胶过程中亚麻纤维的分离度及脱胶后纤维中胶质含量研究显示,复合酶脱胶40 h与相对应的单酶脱胶69 h Fried评分和胶质含量相当;复合酶脱胶后纤维的热性能有所改善,纤维素热分解温度升高,纤维素结晶度提高;复合酶脱胶40 h的亚麻纤维光学显微镜观察显示,E12脱胶所得纤维分散良好,表面光洁。木聚糖复合酶能够有效促进亚麻脱胶,但对脱胶纤维中半纤维素含量影响不大。     

酸性溶液预浸对酶法亚麻脱胶及纤维性能的影响

为克服亚麻脱胶过程中酶液向麻茎渗透的屏障,并且节约酶的用量和缩短脱胶时间,采用弱酸对亚麻原茎进行预处理,再经酶法脱胶,以蒸馏水处理为对照,考察了CH_3COOH、NaH_2PO_4/H_3PO_4、H_2SO_4和H_3PO_4溶液预浸处理对亚麻原茎质量损失率及纤维分离程度的影响。以还原糖和总糖含量、纤维分离程度为指标,研究酸溶液种类和浓度对酶法亚麻脱胶的影响,并考察了H_2SO_4和H_3PO_4溶液处理后脱胶麻纤维的力学性能。结果表明,20 mmol/L的H_2SO_4或H_3PO_4溶液处理的亚麻原茎再经酶法脱胶其释放的还原糖和总糖均较高,纤维断裂强力可达150 cN以上,过高和过低浓度的酸溶液对脱胶都没有促进作用。     

脱胶方法对菠萝叶纤维结构和性能的影响

采用SEM、FT-IR、TG、DTG、DSC和力学性能测试方法研究了酶法脱胶对菠萝叶纤维的结构和性能的影响,并与化学脱胶的菠萝叶纤维进行比较.结果表明:菠萝叶纤维酶法脱胶相比化学脱胶表面杂质较多,纤维分离度较差;半纤维素吸收峰仍然存在,纯度较低;热稳定性好于化学脱胶的菠萝叶纤维;断裂强度和线密度相比化学脱胶纤维较大.     

基于酶法的亚麻脱胶液成分研究

分别采用酸性果胶酶及碱性果胶酶进行亚麻原茎酶法脱胶,研究亚麻脱胶液中还原糖、总糖、有机酸、挥发酸的含量及pH值的动态变化。结果表明:采用酸性果胶酶脱胶过程中还原糖与总糖含量呈现近似"M"型变化趋势,总糖含量在脱胶前期与还原糖保持同步变化,脱胶后期总糖含量变化趋于平缓,有机酸与挥发酸的含量随脱胶进行而增加。在采用碱性果胶酶脱胶过程中还原糖与总糖含量则一直增长。酸性及碱性果胶酶亚麻脱胶液中pH值均呈现下降趋势。     

Flax retting by degumming composite enzyme produced by Bacillus licheniformis HDYM-04 and effect on fiber properties

Flax enzymatic retting with composite enzyme produced by microbes with inexpensive substrates is widely researched due to less contamination and lower cost. Bacillus licheniformis HDYM-04, isolated from a liquid sample of flax retting pool, efficiently produced degumming enzymes after 48 h of fermentation with inexpensive konjaku flour, consisted of 587.5 U/mL pectinase, 365.2 U/mL mannanase, and 140.1 U/mL xylanase. Almost half the maximum activity of three above-mentioned degumming enzymes was maintained at pH 4.0–6.0 which demonstrated its stability in pH condition of flax retting. After 120 h of retting with this composite enzyme, scanning electronic microscopy showed more significant reduction in gummy components on the fiber surface than those of water retting. The fiber strength was 182.4 ± 9.3 N, 14.3% higher than water-retted samples. The long fiber rate and fiber yield also verified higher fiber productivity. The results permitted this degumming composite enzyme an applicable potential in flax retting.     

亚麻快速生物脱胶技术应用研究

 对亚麻快速生物脱胶技术进行了研究。结果表明,与常规温水沤麻方法相比,该技术具有脱胶周期短、纤维产量高、品质好、效益高和环境污染轻的特点,其中,脱胶时间缩短70%以上,长麻率提高3～4个百分点,纤维品质大幅度提高,生化需氧量BOD5和悬浮物SS排放总量分别减少33%和89%以上;每加工1t原茎产生直接经济效益270元以上,经济、社会和生态效益十分显著。     

亚麻脱胶后纤维的纵向结构和强力的研究

采用新的方法对亚麻进行浸渍，并探讨了浸渍后的亚麻的纵向结构和强力，从扫描电镜中发现纤维有支化现象．分析了亚麻在加工的不同阶段中强力产生差异的原因。     

用COD值定量判断亚麻脱胶终点的探讨

对亚麻脱胶终点的定量判断进行了探讨，根据物量平衡原理，研究了脱胶过程中COD值随时间变化的规律，得出脱胶终点时的COD值范围，借此可作为一种定量判断亚麻脱胶终点的方法。采用显微镜检验，该方法与传统方法基本相符。     

胡麻纤维化学改性和染色性能的研究

在分析胡麻纤维性质特点的基础上,讨论了胡麻纤维的化学改性和染色问题.胡麻纤维经碱改性后,纤维的聚合度、结晶度和取向度都有不同程度的下降,纤维上染率也有明显提高.此外碱改性还能使麻纤维产生物理化学变化和结构的变异,使麻纤维的回弹性和柔软度得到改善,抗皱性能提高,大大改变了其制品的服用性能.     

改性胡麻纤维的染色性能分析

文章对胡麻改性前后上染率进行了研究.胡麻纤维经碱改性后,纤维的聚合度、结晶度和取向度都有不同程度的下降,纤维上染率也有了明显提高.此外,碱改性还能使麻纤维产生物理化学变化和结构的变异,使麻纤维的回弹性和柔软度得到改善,抗皱性能提高,大大改变了其制品的服用性能.     

亚麻脱胶过程中常用酶类的动态变化

对亚麻快速生物脱胶和温水沤麻过程中的果胶酶、木聚糖酶、纤维素酶、微生物、pH值和还原糖等进行了动态变化研究。结果表明,2种脱胶过程中果胶酶和木聚糖酶的变化趋势基本相似,酶活性脱胶前期均增加缓慢,中后期迅速增加;纤维素酶活性的变化趋势有明显的区别,快速生物脱胶的纤维素酶酶活性增加幅度小,酶活性低(0.05 IU/mL左右),温水沤麻的纤维素酶在发酵72 h后迅速增加,脱胶完成后酶活性达0.337 9 IU/mL;微生物的变化趋势基本相似,在脱胶前期迅速增加、脱胶完成时开始下降;pH值和还原糖量的变化趋势分别呈“U”型和“M”型。     

脱胶细菌在亚麻粗纱煮练中的初步应用

对假单胞菌DA10(CGMCC No.3851)在亚麻粗纱煮练中的应用进行了研究。通过试验研究了发酵液用量、初始pH值、煮练温度和处理时间对细菌煮练的影响。试验表明：当发酵液用量150mL,初始pH值9,煮练温度40℃,时间7.5h左右时,细菌煮练可以获得较好的效果。但细菌煮练的作用较柔和,在细菌煮练前引入预处理可以明显改善细菌煮练效果,提高纤维分裂程度和纤维强度,其中以低浓度碱煮-细菌联合煮练的效果为最优。同时,也使用扫描电镜对胶质的去除情况进行分析,结果表明：经细菌煮练后的纤维虽获得了分裂但纤维上仍有胶质,而碱煮-细菌联合煮练后纤维上的胶质去除较彻底。     

竹纤维的结构分析

利用化学方法提取了毛竹单纤维,通过光学显微镜、扫描电子显微镜和X衍射研究了竹纤维的形态、微观结构和结晶结构,并与棉纤维和麻纤维进行了比较。竹纤维呈圆柱形,头端为圆锥形,有麻类纤维的横向节纹,其长度要比棉、苎麻和亚麻短得多。竹纤维表层微纤的取向角很小,与纤维轴近乎平行排列,利用扫描电镜能够观察到竹纤维的同心层结构。X衍射的结果表明竹纤维的结晶度和晶粒的取向度与苎麻相近,要高于亚麻和棉,其晶粒尺寸大于其他3种纤维,同其他3种纤维一样,竹纤维的晶型均为Iβ占主体。     

Progress in Enzyme-Retting of Flax

Abstract

New methods for retting flax are sought to overcome problems in the current method of dew-retting of flax. Published data are reviewed and new data presented on the development and testing of a method to ret flax using pectinase-rich enzyme mixtures plus chelators based on cost and fiber yield and properties. In spray enzyme retting (SER), flax stems are crimped to physically disrupt the plant's protective barrier and then sprayed until soaked with, or briefly immersed in, an enzyme/chelator formulation. Flax is then incubated at temperatures optimal for enzyme activity, washed, and dried. Pilot scale tests, conducted with 10 kg samples of flax retted with a series of formulations, showed that this method effectively retted flax stems from a variety of sources, including fiber flax, mature fiber flax, and linseed straw. Fiber yield, strength, and fineness were significantly influenced by variations in enzyme-chelator amounts. Cellulases inpectinase mixtures appeared to preferentially attack dislocations in fibers and fiber bundles resulting in loss of fiber strength. Polygalacturonases alone effectively separated fiber from non-fiber components. The SER method proved to be an effective framework for further tests on enzyme-chelator formulations that now must be integrated with physical processing to optimize the extraction of flax fibers based on cost and fiber yield and properties.